JP5932362B2 - 船体用制御装置、船体用制御プログラムおよび船体の制御方法 - Google Patents

船体用制御装置、船体用制御プログラムおよび船体の制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、船体の制御に関し、主として、船体を設定経路上または設定位置に維持する船体用制御装置、船体用制御プログラムおよび船体の制御方法に関する。
船上での釣りには、掛かり釣りと流し釣りの2つの方法がある。掛かり釣りとは、アンカーを打って船を固定し所定のポイントで釣る方法であり、魚の多いポイントで釣る場合に有効である。流し釣りとは、アンカーを打たずに船を流しながら釣る方法であり、潮の流れに沿って泳ぐ魚を釣る場合に有効である。しかし、従来の船では、アンカーを打てない場所では掛かり釣りができない。また、船は潮の流れと風の双方の影響を受けるため、船の推進機を切って漂流させる場合、風の影響を受けて潮の流れから少しずつずれて漂流する。そのため、潮の流れに沿って泳ぐ魚から少しずつ船がずれていく。
そこで、アンカーを打てない場所でも所定のポイントに船を維持する船舶用定点保持装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1の発明は、船体1の両端部に設けられた複数の旋回式推進器2の基準状態として推力方向aが船体中心1aを向くように設定され、この基準状態からの各推進器2の旋回角度(推力方向)の調整を少なくし、主として推力の大きさの調整により船体1の位置および方位を保持するようにした制御が、船体の位置測定装置および船体の方位センサからの検出信号に応じて自動的に行なわれるようになっている(特許文献1の図2参照)。
一方、流し釣りをするための装置として以下の発明が提案されている(例えば、特許文献2参照)。特許文献2の発明は、主推進装置とは別途補助推進装置を2基備えた船体において、船体の現方位及び現位置と、目的地点との距離及び乖離角度θを算出して、目的地点からの離間距離rmと所定の離間許容限界距離Rmとの関係が、rm≧Rmの場合に、乖離角度θに基づき2つの補助推進装置を駆動制御して船体を目的地に向けて進行制御する制御装置を備えた自動復帰航行装置である。この自動復帰航行装置によれば、魚を釣りたいポイントで主推進装置を停止した船体は漂流を開始し、船体の現在位置と目的地点との離間距離rmが、あらかじめ設定した限界離間距離Rmを越えると、左右2つの補助推進装置が駆動制御され、船体が目的地点に復帰する。その後、補助推進装置を停止し、再び船体を漂流させる。このように、これら一連の動作を繰り返すことで、目的地点を中心として限界離間距離Rmを半径とする領域内で船体は自動的に往復航行することとなり、この領域内で流し釣りができる。
しかしながら、特許文献2に係る発明は、目的地点を中心とした一定領域内で釣りができるが、殆どの場合に海上では風が吹いているので、推進機を停止した船体は潮と風の双方の影響によって押し流される。そのため、船体が漂流する方向と潮の流れる方向とにズレが生じることとなる。また、特許文献2に係る発明は、流し釣りを制御するものではなく、特許文献1の発明のように従来から多数提案されている定点保持制御における閾値の設定を変更したものにすぎず、本質的には定点保持制御と変わらない。
特開平09−267798号公報 特開2006−315474号公報
上記のように特許文献1および2に記載の発明には、以下の点で改良すべき余地がある。
1)特許文献1の発明は、定点に船体を自動復帰させるための制御装置であり、船が流し釣りをするための制御がされない。
2)特許文献2の制御装置では当該定点を中心とする円形領域内に限定され、この円形領域外での流し釣りはできない。
3)円形領域内において流し釣りをする場合にも、風の影響を受け、船体が漂流する方位と潮の流れの方位とにズレが生じる。また、このズレを修正できない。
4)主推進装置とは別途、補助推進装置の設置が必須であるため、制御が複雑となり、かつ、コストもかかる。
本発明の目的の一つは、上記の点に鑑みてなされたもので、補助推進装置を別途設置する必要がなく、またアンカーを打つことなく目標位置での掛かり釣りや、流し釣りが可能な船体用自動制御装置、船体用制御プログラム、船体の制御方法を提供するものである。もう一つの目的は、目標位置から潮の流れに沿った流し釣りが可能な船体用自動制御装置、船体用制御プログラム、船体の制御方法を提供するものである。
上記課題を解決するために本発明の請求項1に係る船体用制御装置は、クラッチと、スラスタと、を備えた船体における船体用制御装置であって、前記クラッチを脱して前記船体を停止した状態における、前記船体の目標位置情報を取得する手段と、前記船体の目標船首方位情報を取得する手段と、現在の船体の現在位置情報を取得する手段と、現在の船体の現在船首方位情報を取得する手段と、前記目標位置と現在の船体の位置との最短距離を取得する手段と、を備え、
さらに、現在の船首方位を前記目標船首方位に常時一致するようにスラスタを制御する第1のスラスタ制御手段、前記目標位置と船体との最短距離が第1の設定距離に達したときに前記クラッチを嵌めて船体を推進させ、船体が第2の設定距離推進したときに前記クラッチを脱して船体を停止させる第1のクラッチ制御手段、前記目標位置を、船体が第2の設定距離推進したときの船体の位置に更新する目標位置更新手段、を有し、更新した目標位置に基づいて前記第1のクラッチ制御手段を実行する第1の船体制御手段を備えることを特徴とする。
この構成によれば、船体の船首方位を維持しつつ、船体を目標位置との離間距離および船体の推進距離に基づき制御し、以後、目標位置を更新していくことで、船体は漂流と推進を交互に繰り返しながら所定の経路上をジグザグ状に進むこととなる(例えば、図13参照)。これにより、船体に乗船している操船者は流し釣りができる。また、流し釣りの制御でありながら、目標経路の算出を必須の構成とせず制御が簡便である。ここで、目標位置は、例えば航法装置やGPSから取得する。また、目標位置と現在の船体の位置との最短距離とは、目標位置と現在の船***置との直線距離をいう。また、最短距離の算出は、例えば航法装置が行ってもよいし、航法装置やGPSに接続された制御増幅器が行ってもよく、これら情報を船体用制御装置が受信する。また、最短距離を船体用制御装置が算出してもよい。また、クラッチ制御手段とは、クラッチの嵌脱を制御し、クラッチを嵌めれば船体が前進または後退し、クラッチを脱すれば船体が停止する。なお、クラッチの制御はクラッチ制御装置を介して制御する。
好ましくは、この船体用制御装置は、目標位置と船体との最短距離が第3の設定距離に達したときに、現在の船首方位を前記目標位置に向けて常時この船首方位を維持する第2のスラスタ制御手段、前記クラッチを嵌めて船体を推進させ、船体が第4の設定距離推進したときに前記クラッチを脱して船体を停止させる第2のクラッチ制御手段、前記目標位置を、船体が第4の設定距離推進したときの船体の位置に更新する目標位置更新手段、を有し、更新した目標位置に基づいて前記第2のクラッチ制御手段を実行する第2の船体制御手段をさらに備え、前記第1の船体制御手段と第2の船体制御手段とを切り替える切替手段を具備することを特徴とする。
この構成によれば、請求項1の制御に、船体を目標位置に維持するための掛かり釣り用の制御を加え、さらに、流し釣りと掛かり釣りの制御が切り替え可能となる。この第2の船体制御手段と、前記第1の船体制御手段との違いは、主として船首方位の維持方向の違いにある。第2の船体制御手段では、船体が所定距離流された後に、船首方位を目標位置に向けて維持するので、船首方位は船体の漂流方向に対向する向きに維持されることとなる。そうすると、船体の推進は漂流方向に対向する向きとなる。つまり、概ね船体が漂流した経路をなぞるように目標位置に向かって推進するので、船体はほぼ目標位置に維持されることとなる。
また、船体用制御プログラムは、クラッチと、スラスタと、を備えた船体における船体用制御装置であって、前記クラッチを脱して前記船体を停止した状態における、前記船体の目標位置情報を取得する手段と、前記船体の目標船首方位情報を取得する手段と、現在の船体の現在位置情報を取得する手段と、現在の船体の現在船首方位情報を取得する手段と、前記目標位置と現在の船体の位置との最短距離を取得する手段と、を備え、
さらに、現在の船首方位を前記目標船首方位に常時一致するようにスラスタを制御する第1のスラスタ制御手段、前記目標位置と船体との最短距離が第1の設定距離に達したときに前記クラッチを嵌めて船体を推進させ、船体が第2の設定距離推進したときに前記クラッチを脱して船体を停止させる第1のクラッチ制御手段、前記目標位置を、船体が第2の設定距離推進したときの船体の位置に更新する目標位置更新手段、を有し、更新した目標位置に基づいて前記第1のクラッチ制御手段を実行する第1の船体制御手段を備えることを特徴とする。
また、船体用制御プログラムは、目標位置と船体との最短距離が第3の設定距離に達したときに、現在の船首方位を前記目標位置に向けて常時この船首方位を維持する第2のスラスタ制御手段、前記クラッチを嵌めて船体を推進させ、船体が第4の設定距離推進したときに前記クラッチを脱して船体を停止させる第2のクラッチ制御手段、前記目標位置を、船体が第4の設定距離推進したときの船体の位置に更新する目標位置更新手段、を有し、更新した目標位置に基づいて前記第2のクラッチ制御手段を実行する第2の船体制御手段をさらに備え、前記第1の船体制御手段と第2の船体制御手段とを切り替える切替手段を具備することを特徴とする。
本発明に係る船体の制御方法は、クラッチと、スラスタと、を備えた船体における船体用制御装置であって、前記クラッチを脱して前記船体を停止した状態における、前記船体の目標位置情報を取得するステップと、前記船体の目標船首方位情報を取得するステップと、現在の船体の現在位置情報を取得するステップと、現在の船体の現在船首方位情報を取得するステップと、前記目標位置と現在の船体の位置との最短距離を取得するステップと、を備え、
さらに、現在の船首方位を前記目標船首方位に常時一致するようにスラスタを制御する第1のスラスタ制御ステップ、前記目標位置と船体との最短距離が第1の設定距離に達したときに前記クラッチを嵌めて船体を推進させ、船体が第2の設定距離推進したときに前記クラッチを脱して船体を停止させる第1のクラッチ制御ステップ、前記目標位置を、船体が第2の設定距離推進したときの船体の位置に更新する目標位置更新ステップ、を有し、更新した目標位置に基づいて前記第1のクラッチ制御ステップを実行する第1の船体制御ステップを備えることを特徴とする。
好ましくは、この船体の制御方法は、目標位置と船体との最短距離が第3の設定距離に達したときに、現在の船首方位を前記目標位置に向けて常時この船首方位を維持する第2のスラスタ制御ステップ、前記クラッチを嵌めて船体を推進させ、船体が第4の設定距離推進したときに前記クラッチを脱して船体を停止させる第2のクラッチ制御ステップ、前記目標位置を、船体が第4の設定距離推進したときの船体の位置に更新する目標位置更新ステップ、を有し、更新した目標位置に基づいて前記第2のクラッチ制御ステップを実行する第2の船体制御ステップをさらに備え、前記第1の船体制御手段と第2の船体制御手段とを切り替える切替ステップを具備することを特徴とする。
また、本発明に係る船体用制御装置は、クラッチと、スラスタと、を備えた船体における船体用制御装置であって、前記クラッチを脱して前記船体を停止した状態における、前記船体の目標位置情報を取得する手段と、潮の流れに基づき算出した目標経路情報を取得する手段と、前記船体の目標船首方位情報を取得する手段と、現在の船体の現在位置情報を取得する手段と、現在の船体の現在船首方位情報を取得する手段と、前記目標経路情報と前記現在位置情報とに基づき、目標経路と現在の船体の位置との最短距離を算出する手段と、前記目標位置情報と前記現在位置情報とに基づき、目標位置と現在の船体の位置との最短距離を算出する手段と、目標経路と船体との最短距離が、設定した第1の設定距離に達したときに、前記クラッチを嵌めて、船体を前進または後進させ、該最短距離が、前記第1の設定距離以下に設定した第2の設定距離に達したときに、前記クラッチを脱して、船体を停止させる第1のクラッチ制御手段と、目標位置と船体との最短距離が、設定した第3の設定距離に達したときに、前記クラッチを嵌めて、船体を前進または後進させ、該最短距離が、前記第3の設定距離以下に設定した第4の設定距離に達したときに、前記クラッチを脱して、船体を停止させる第2のクラッチ制御手段と、前記第1のクラッチ制御手段と前記第2の制御手段とを切り替える切替手段と、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、停止した船体を、目標位置を設定するだけで所定の位置に船体を維持することができ、また、目標経路を設定すればその経路上に船体を維持できる。これにより、アンカーを打てない場所での掛かり釣りができ、風の影響等による目標経路からの船体のズレを是正でき、目標経路に沿った流し釣りができる。また、潮の流れに基づく目標経路とは、例えば潮の流れに沿った目標経路や潮の流れに直行する目標経路をいう。ここで、目標位置は、例えば航法装置やGPSから取得する。潮の流れに基づく目標経路情報とは、例えばスラスタに接続されるスラスタ制御装置が、潮の流れ方向を検知して目標位置から潮の流れ方向に向けた経路を算出し、その情報を取得する。また、目標経路と現在の船体の位置との最短距離とは、現在の船***置から、経路に引いた垂線の距離をいう。また、目標位置と現在の船体の位置との最短距離とは、目標位置と現在の船***置との直線距離をいう。また、第1の設定距離は目標経路からのズレの許容範囲で任意に設定すればよく、第2の設定距離は狭く設定し船体が目標経路に戻ったと許容できる範囲に設定すればよい。なお、第2の設定距離を0とすれば、設定距離上の点となる。また、第3の設定距離も同様に、目標位置からのズレの許容範囲で任意に設定すればよく、第4の設定距離は狭く設定し船体が目標位置に戻ったと許容できる範囲に設定すればよい。なお、第4の設定距離を0とすれば目標位置と同一の点となる。また、これら最短距離の算出は、例えば航法装置やGPSに接続された制御増幅器が行い、これら情報を船体用制御装置が受信する。また、クラッチ制御手段とは、クラッチの嵌脱を制御し、クラッチを嵌めれば船体が前進または後退し、クラッチを脱すれば船体が停止する。なお、クラッチの制御はクラッチ制御装置を介して制御する。
好ましくは、この船体用制御装置は、潮の流れを取得する手段と、前記目標位置を起点として潮の流れに沿った直線を漂流経路として取得する漂流経路情報取得手段と、を備え、前記漂流経路情報を前記目標経路情報として用いることを特徴とする。
この構成によれば、潮の流れる方向に経路を設定でき、この経路に船体を維持することで、風の影響を是正して潮の流れに沿って流し釣りができる。また、目標位置を設定するだけで、潮の流れに沿った目標経路を決定できる。なお、潮の流れは、例えば潮流センサなどにより検出する。また、漂流経路情報は、例えば航法装置が、船体用制御装置が検出した潮の流れの情報を受信して算出する。
また、この船体用制御装置は、現在の船首方位を前記目標船首方位に常時一致するようにスラスタを制御するスラスタ制御手段を備えてもよい。この構成によれば、船首方位を所定方位に維持することができるので、クラッチの嵌脱で船首方位に沿って船体を前進・後退ができる。
また、この船体用制御装置は、前記目標経路と船体との最短距離が、前記第1の設定距離に達したときに、前記目標船首方位と現在の船首方位とが一致するようにスラスタを制御するスラスタ制御手段を備え、前記スラスタ制御に続き、前記第1のクラッチ制御を実行することとしてもよい。この構成によれば、船首方位を目標方位に補正した後に船体を推進または後退させて目標経路に復帰させる。
また、この船体用制御装置は、前記目標経路情報における方位情報と前記現在船首方位情報とに基づき、これらの方位差が0度または180度か否かを判定する判定手段と、前記方位差が0度または180度である場合に、船首を前記方位差があらかじめ設定した方位差となるように前記スラスタを制御するスラスタ制御手段と、を備えることを特徴とする。この構成によれば、目標経路と船首方位とが平行な場合にも、船体を目標経路に復帰させることができる。
また、この船体用制御装置は、前記目標位置と船体との最短距離が前記第3の設定距離に達したときに、前記目標位置を起点に前記目標方位から左右に45度ずつふれた角度で、前記目標位置を通り前記目標位置を中心に直交する2本の直線によって区画される4つの領域を形成する手段と、前記目標位置を起点に前記目標方位側および目標方位の反対側の区画をA区画とし、それ以外の区画をB区画として、船体がA区画に位置する場合に、船首または船尾が前記目標位置に向くようにスラスタを制御するスラスタ制御手段と、を備え、前記スラスタ制御に続き、前記第2のクラッチ制御を実行することとしてもよい。
また、この船体用制御装置は、現在の船体がB区画に位置する場合に、前記クラッチを嵌めて、船体がA区画に入るまで船体を前進または後進させる第3のクラッチ制御手段を備えることが好ましい。この構成によれば、請求項12の制御に、船体がB区画にいる場合に船体をA区画に移動する制御を加えることで、船体がB区画に位置するときにも船体を素早く目標位置に復帰することができる。
また、この船体用制御装置は、潮の流れを取得する手段と、前記目標位置を起点として潮の流れに直行する直線を漂流経路として取得する漂流経路情報取得手段と、現在の船首方位を漂流経路と直行する方位に常時一致するようにスラスタを制御するスラスタ制御手段と、を備え、前記漂流経路情報を前記目標経路情報として用いることを特徴とする。この構成によれば、目標経路を漂流経路と直行する経路とすると、目標経路が潮の流れと直行する方向となるので、船体は目標経路からあまりずれない。そのため、目標位置への船体維持の如く船体を制御できる。
また、この船体用制御装置は、前記第2のクラッチ制御手段が、さらに前記第4の設定距離以上で前記第3の設定距離以下である第5の設定距離を有し、目標位置と船体との最短距離が前記第5の設定距離に達したときに、前記船首方位を前記目標位置に向けるよう前記スラスタを制御し、前記第3の設定距離に達したときに、前記クラッチを嵌めて船体を前進または後進させ、該最短距離が前記第3の設定距離以下である第4の設定距離に達したときに、前記クラッチを脱して船体を停止させるクラッチ制御手段である、こととしてもよい。この構成によれば、船体Aの船首方位修正のタイミングと、船体Aの推進のタイミングとをずらして制御することができる。
また、船体用制御プログラムは、クラッチと、スラスタと、を備えた船体における船体用制御プログラムであって、前記クラッチを脱して前記船体を停止した状態における、潮の流れに基づき算出した目標経路情報を取得する手段と、前記船体の目標位置情報を取得する手段と、前記船体の目標船首方位情報を取得する手段と、現在の船体の現在位置情報を取得する手段と、現在の船体の現在船首方位情報を取得する手段と、前記目標経路と現在の船体の位置との最短距離を取得する手段と、
前記目標位置と現在の船体の位置との最短距離を取得する手段と、前記目標経路と船体との最短距離が第1の設定距離に達したときに、前記クラッチを嵌めて船体を前進または後進させ、該最短距離が前記第1の設定距離以下である第2の設定距離に達したときに、前記クラッチを脱して船体を停止させる第1のクラッチ制御手段と、前記目標位置と船体との最短距離が第3の設定距離に達したときに、前記クラッチを嵌めて船体を前進または後進させ、該最短距離が前記第3の設定距離以下である第4の設定距離に達したときに、前記クラッチを脱して船体を停止させる第2のクラッチ制御手段と、前記第1のクラッチ制御手段と前記第2の制御手段とを切り替える切替手段と、を備えることを特徴とする。
また、この船体用制御プログラムは、前記船体が流される漂流方位を取得する手段と、前記目標地点を起点として前記漂流方位に沿った直線を漂流経路として取得する漂流経路情報取得手段と、前記漂流経路情報を前記目標経路情報として用いることを特徴とする。
また、本発明に係る船体の制御方法は、クラッチと、スラスタと、を備えた船体における船体の制御方法であって、前記クラッチを脱して前記船体を停止した状態における、潮の流れに基づき算出した目標経路情報を取得するステップと、前記船体の目標位置情報を取得するステップと、前記船体の目標船首方位情報を取得するステップと、現在の船体の現在位置情報を取得するステップと、現在の船体の現在船首方位情報を取得するステップと、前記目標経路と現在の船体の位置との最短距離を取得するステップと、
前記目標位置と現在の船体の位置との最短距離を取得するステップと、前記目標経路と船体との最短距離が第1の設定距離に達したときに、前記クラッチを嵌めて船体を前進または後進させ、該最短距離が前記第1の設定距離以下である第2の設定距離に達したときに、前記クラッチを脱して船体を停止させる第1のクラッチ制御ステップと、前記目標位置と船体との最短距離が第3の設定距離に達したときに、前記クラッチを嵌めて船体を前進または後進させ、該最短距離が前記第3の設定距離以下である第4の設定距離に達したときに、前記クラッチを脱して船体を停止させる第2のクラッチ制御ステップと、前記第1のクラッチ制御ステップと前記第2の制御ステップとを切り替える切替ステップと、を備えることを特徴とする。
また、この船体の制御方法は、前記船体が流される漂流方位を取得するステップと、前記目標地点を起点として前記漂流方位に沿った直線を漂流経路として取得する漂流経路情報取得ステップと、を備え、前記漂流経路情報を前記目標経路情報として用いることを特徴とする。
本発明に係る船体用制御装置、船体用制御プログラム、船体の制御方法は、上記の発明特定事項を備えるため、船体を制御して、アンカーが打てない場所での掛かり釣りや、流し釣りができる。
本発明の一実施形態に係る船体用制御装置の構成及びこれに接続する機器を示すブロック図である。 船体およびスラスタを示す斜視図である。 (a)は、本発明の一実施形態である制御1に係る流し釣り時の船体の動きを示す図である。(b)は、制御1の流し釣り時の制御フロー図である。 (a)は、本発明の一実施形態である制御1に係る掛かり釣り時の船体の動きを示す図である。(b)は、制御1の掛かり釣り時の制御フロー図である。 (a)は、本発明の一実施形態である制御2に係る流し釣り時の船体の動きを示す図である。(b)は、制御2の流し釣り時の制御フロー図である。 (a)は、本発明の一実施形態である制御2に係る掛かり釣り時の船体の動きを示す図である。(b)は、制御2の掛かり釣り時の制御フロー図である。 (a)は、本発明の一実施形態である制御3に係る流し釣り時の船体の動きを示す図である。(b)は、制御3の流し釣り時の制御フロー図である。 (a)は、本発明の一実施形態である制御3に係る掛かり釣り時の船体の動きを示す図である。(b)は、制御3の掛かり釣り時の制御フロー図である。 (a)は、本発明の一実施形態である制御4に係る流し釣り時の船体の動きを示す図である。(b)は、制御4の流し釣り時の制御フロー図である。 (a)は、本発明の一実施形態である制御4に係る掛かり釣り時の船体の動きを示す図である。(b)は、制御4の掛かり釣り時の制御フロー図である。 (a)は、本発明の一実施形態である制御5に係る流し釣り時の船体の動きを示す図である。(b)は、制御5の流し釣り時の制御フロー図である。 (a)は、本発明の一実施形態である制御5に係る掛かり釣り時の船体の動きを示す図である。(b)は、制御5の掛かり釣り時の制御フロー図である。 (a)は、本発明の一実施形態である制御6に係る流し釣り時の船体の動きを示す図である。(b)は、制御6の流し釣り時の制御フロー図である。 (a)は、本発明の一実施形態である制御6に係る掛かり釣り時の船体の動きを示す図である。(b)は、制御6の掛かり釣り時の制御フロー図である。 目標経路と船体との最短距離の算出方法の一例を示す説明図である。
以下、本発明に係る船体用制御装置および船体用制御プログラム、船体の制御方法について図面に基づき説明するが、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
1.[船体用制御装置の構成およびこれに接続される機器の構成]
図1に示すように、本発明の船体用制御装置1は船体Aに配され、船体用制御装置1にGPS航法装置2、クラッチ制御装置3、スラスタ制御装置5が接続されている。また、クラッチ制御装置3にはクラッチ4が接続され、クラッチ4にエンジン7が接続されている。また、スラスタ制御装置5にはスラスタ6が接続されている。
(1)GPS航法装置2
GPS航法装置2は、船体Aの位置を検知する検知部と、船体Aの位置から目標位置までの最短距離や船体Aの位置から目標経路までの最短距離を算出する制御部とを有する。なお、船体Aの位置と目標位置との最短距離はこれらの直線距離を算出する。船体Aの位置と目標経路との最短距離は、従来のクロストラックエラーの算出方法を用いればよい。その他、次のような算出方法を用いることもできる。例えば、図15に示すように、船体Aの初期位置を始点(0,0)とする座標をとる。そして、始点(0,0)を通る目標経路である直線αと、船体Aの現在位置(x、y)と始点(0,0)とを結ぶ線分βとを座標上に引く。次に、始点を中心として直線αと線分βとの角度θと、線分βの長さLを算出する。この長さLにsinθを乗じ絶対値をとることで、現在位置から直線αに引いた垂線の長さが算出でき、これを目標経路と船体Aの現在位置との最短距離とする。なお、目標経路の設定については、後述するスラスタ制御装置が潮の流れを算出して、船体Aの初期位置から潮の流れる方位に引いた直線を目標経路として算出する。
(2)クラッチ制御装置3
クラッチ制御装置3は、推進機においてエンジン7と接続するクラッチ4と接続されており、推進機の作動・停止をクラッチ4の嵌脱により制御する。そして、船体用制御装置1は、クラッチ制御装置3に対して、クラッチ4の嵌脱指令を出力する。
(3)スラスタ制御装置5
スラスタ制御装置5は、図2に示す船体Aの前方に設けられたスラスタ6を制御するための装置である。また、スラスタ制御装置5は、船体Aの船首方位を検知する方位センサ(図示せず)と、随時船体Aの現在の船首方位と船体Aから目標位置への方位との一致・不一致を判定する制御部(図示せず)とを有する。制御部は、船体用制御装置からのスラスタ作動の指令を受けて、船体Aの船首方位を所定の方位に向けるべくスラスタ6を作動して船体Aを回転させ、所定の方位に達するとスラスタ6を停止させる。
(4)船体用制御装置1
船体用制御装置1は、GPS航法装置2から船体Aの位置情報、これと目標位置や目標経路との最短距離情報、船体Aの位置から目標位置や目標経路への設定方位、スラスタ制御装置5からの船体Aの現在の船首方位などを受信し記憶する記憶部11と、これら各情報からクラッチ制御装置3やスラスタ制御装置5を介してクラッチ4やスラスタ6を制御する制御部12と、船体Aを目標位置に維持する制御(掛かり釣り)と船体Aを目標経路に維持する制御(流し釣り)とを切り替えるスイッチ13と、最短距離に応じてクラッチ制御装置3やスラスタ制御装置5に指令を出す契機となる各設定距離を入力する入力部14と、現在の船首方位、設定方位、最短距離などを表示する表示部15と、を有する。
なお、潮の流れに係る情報が必要な場合には、船体用制御装置1やGPS航法装置2に潮流センサ8を接続してもよく、また、潮流センサ8は船体用制御装置1に内蔵してもよい。潮流センサとは、潮流の速度および方向を検出するセンサ機構であり、例えば、海水速度ベクトル検出部と海底速度ベクトル検出部と潮流演算部とで構成される。海水速度ベクトル検出部は、船体Aに対する海水の相対的な流れの速度ベクトルを検出する。海底速度ベクトル検出部は、例えば、船体Aの船底から海底に向けて発射した音波が海底に反射して戻ってくるときに生じるドップラ周波数を計測することで、海底に対する船体Aの速度ベクトルを検出する。潮流演算部は、これらの海水速度ベクトル検出部及び海底速度ベクトル検出部での検出結果に基づいて潮流の速度及び方向を演算する。なお、潮流の方向を得るには潮流センサに限らず、例えばGPS航法装置2によって船体Aの絶対速度ベクトル(船体Aが船首方位の方向に直進すると仮定した際の速度ベクトル)と対地速度ベクトル(船体Aが実際に進む方向と速度)とによって、潮流を算出してもよい。
記憶部11は、GPS航法装置2が算出した最短距離情報や、スラスタ制御装置5が検知した船首方位や設定方位、これらの一致判定などの情報を受信し記憶する。制御部12は、これら情報より最短距離が設定距離を超えるか否かを判定し、超えている場合には、クラッチ制御装置3にクラッチ4の嵌指令を出力する。また、一旦嵌指令を出力した後は、最短距離が0(又は、あらかじめ設定した範囲内)となった場合にクラッチ制御装置3に対してクラッチ4の脱指令を出力する。なお、最短距離が0(又は、あらかじめ設定した範囲内)となった場合に代えて、船体Aが所定の設定距離だけ推進した場合に、クラッチ制御装置3に対してクラッチ4の脱指令を出力する設定としてもよい。
2.制御について
次に、船体用制御装置1もしくは船体用制御プログラムを用いた制御方法について説明する。以下、制御1〜制御6は、その一例である。
(1)制御1
まず、制御1における、流し釣りまたは掛かり釣りをする場合の制御方法について、図3、図4を用いて説明する。
(流し釣り)
ステップA1:流し釣りを開始しようとする操船者は、クラッチ4を脱して船体Aを停止し、船体用制御装置1のスイッチ13を流し釣りに入れる。
ステップA2:そうすると、潮流センサ8が潮の流れる方位である潮流方位を検出し、GPS航法装置2が船体Aの現在位置を目標位置として検出し、GPS航法装置2が船体用制御装置1を介して潮流方位情報を受信して、船体Aの目標位置から潮流方位に向けた目標経路を算出する。そして、船体用制御装置1の記憶部11が目標経路情報を記憶する。また、ステップA1に先立ち、船体用制御装置1の入力部14から、船体Aが目標経路から離間する許容範囲である設定距離X1(第1の設定距離:例えば3m、5m、10mなど)、船体Aが目標経路に到達したと判定する範囲である設定距離X2(第2の設定距離:例えば0m、0.5m、1mなど)を、あらかじめ設定しておく。なお、X2を0mに設定した場合は、船体Aが目標経路上に到達したときを船体Aが目標経路に復帰したと判断する。また、本実施形態においては、X1=5m、X2=0.5mに設定する。
ステップA3:船体Aが漂流を開始すると、GPS航法装置2は、随時船体Aの現在位置を検出して目標経路と現在位置との最短距離a1を算出する。そして船体用制御装置1が最短距離情報を受信し記憶部11に格納する。なお、最短距離a1は随時変化するが、その都度、最新の最短距離情報を船体用制御装置1が受信し、記憶部11において最短距離情報が更新される。
ステップA4:そして、船体用制御装置1の制御部は、記憶部11から最短距離情報および設定距離情報を取り出し、その大小を判定する。この時、(最短距離a1)≦(設定距離X1)の場合、ステップA3に戻る。一方、(最短距離a1)>(設定距離X1)の場合は、ステップA5に進む。
ステップA5:(最短距離a1)>(設定距離X1)のとき、船体用制御装置1がクラッチ制御装置3にクラッチ4の嵌指令を送信して、クラッチ4が入り推進機が作動して、船体Aが推進する。
ステップA6:推進機が作動して船体Aが推進状態にある時にも、随時GPS航法装置2は最短距離a1を算出し、船体用制御装置1はこの最短距離情報を受信し記憶する。
ステップA7:これを受けて、船体用制御装置1の制御部12は、船体Aが目標経路に復帰したか否かを判断するため、最短距離a1と設定距離X2との大小を判定する。
ステップA8:そして、(最短距離a1)≦(設定距離X2)の場合に、船体用制御装置1はクラッチ制御装置3にクラッチ4の脱指令を送信して、クラッチ4を脱し船体Aを停止する。以降、ステップA3〜ステップA8を繰り返す。なお、これに代えて、船体Aが推進を開始した後、船体Aが目標経路を通過して、再度船体Aと目標経路との最短距離a1が設定距離X1に達したときに船体Aを停止する制御としてもよい。続き、掛かり釣りの制御について説明する。
(掛かり釣り)
ステップA11:掛かり釣りを開始しようとする操船者は、クラッチ4を脱して船体Aを停止し、船体用制御装置1のスイッチを掛かり釣りに入れる。
ステップA12:そうすると、スラスタ制御装置5が船体Aの現在船首方位を目標方位として検出し、GPS航法装置2が船体Aの現在位置を目標位置として検出し、船体用制御装置1の記憶部11が目標位置情報および目標方位情報をGPS航法装置2より受信し記憶する。
ステップA13:そして、船体用制御装置1の制御部12が、目標方位から左右にそれぞれ45度ふれた角度で、かつ、目標位置を通る直線で区画された4つの領域(領域1〜4)を設定する。なお、ステップA11に先立ち、船体用制御装置1の入力部14から、船体Aが目標位置から離間する許容範囲である設定距離Y1(第3の設定距離:例えば3m、5m、10mなど)、船体Aが目標位置に到達したと判定する範囲である設定距離Y2(第4の設定距離:例えば0m、0.5m、1mなど)を、あらかじめ設定しておく。
ステップA14:船体Aが漂流を開始すると、GPS航法装置2は、随時船体Aの現在位置を検出して目標位置と現在位置との最短距離a2を算出する。そして船体用制御装置1が最短距離情報を受信し記憶部11に格納する。なお、最短距離a2は随時変化するが、その都度、最新の最短距離情報を船体用制御装置1が受信し、記憶部11において最短距離情報が更新される。
ステップA15:そして、船体用制御装置1の制御部12は、記憶部から最短距離情報および設定距離情報を取り出し、その大小を判定する。この時、(最短距離a2)≦(設定距離Y1)の場合、ステップA14に戻る。一方、(最短距離a2)>(設定距離Y1)の場合は、ステップA16に進む。
ステップA16:(最短距離a2)>(設定距離Y1)のとき、船体用制御装置1の制御部は、現在の船体Aの位置がどの領域にいるかを判定する。船体Aの位置が領域2または4にあるときは、ステップA14に戻る。一方、船体Aの位置が領域1または3にあるときは、ステップA17に進む。
ステップA17:(最短距離a2)>(設定距離Y1)、かつ、船体Aが領域1または3にあるとき、船体用制御装置1はスラスタ制御装置5に対し、スラスタ6を作動させる指令を送信する。そして、スラスタ6が作動して船首方位が目標位置に向く。
ステップA18:船首方位が目標位置に向いた後、船体用制御装置1の制御部12はクラッチ制御装置3にクラッチ4の嵌指令を送信して、クラッチ4が入り推進機が作動し船体Aが推進する。
ステップA19:推進機が作動し、船体Aが推進状態にある時にも、随時GPS航法装置2は最短距離a2を算出し、船体用制御装置1は最短距離情報を受信し記憶する。
ステップA20:これを受けて、船体用制御装置1の制御部は、船体Aが目標位置に復帰したか否かを判断するため、最短距離a2と設定距離Y2との大小を判定する。
ステップA21:そして、(最短距離a2≦設定距離Y2)の場合に、船体用制御装置1はクラッチ制御装置3にクラッチ4の脱指令を送信して、クラッチ4を脱し船体Aが停止する。以降、ステップA14〜ステップA21を繰り返す。
このように、本実施形態の制御1によれば、アンカーが打てない場所でも掛かり釣りができ、目標経路に沿った流し釣りができる。また、掛かり釣りと流し釣りとをスイッチ等の切替手段によって、簡単に切り替えることができる。
(2)制御2
次に、制御2について、図5、図6を用いて説明する。
(流し釣り)
ステップB1:流し釣りを開始しようとする操船者は、クラッチ4を脱して船体Aを停止し、船体用制御装置1のスイッチ13を流し釣りに入れる。
ステップB2:そうすると、潮流センサ8が潮の流れる方位である潮流方位を検出し、GPS航法装置2が船体Aの現在位置を目標位置として検出し、GPS航法装置2が船体用制御装置1を介して潮流方位情報を受信して、船体Aの目標位置から潮流方位に向けた目標経路を算出する。そして、船体用制御装置1の記憶部11が、潮流方位情報および目標経路情報を記憶する。なお、ステップB1に先立ち、船体用制御装置1の入力部14から、船体Aが目標経路から離間する許容範囲である設定距離X3(第1の設定距離:例えば3m、5m、10mなど)、船体Aが目標経路に到達したと判定する範囲である設定距離X4(第2の設定距離:例えば0m、0.5m、1mなど)を、あらかじめ設定しておく。
ステップB3:船体Aが漂流を開始すると、GPS航法装置2は、随時船体Aの現在位置を検出して目標経路と現在位置との最短距離b1を算出する。そして船体用制御装置1が最短距離情報を受信し記憶部11に格納する。なお、最短距離b1は随時変化するが、その都度、最新の最短距離情報を船体用制御装置1が受信し、記憶部11において最短距離情報が更新される。
ステップB4:そして、船体用制御装置1の制御部12は、記憶部11から最短距離情報および設定距離情報を取り出し、その大小を判定する。この時、(最短距離b1)≦(設定距離X3)の場合、ステップB3に戻る。一方、(最短距離b1)>(設定距離X3)の場合は、ステップB5に進む。
ステップB5:(最短距離b1)>(設定距離X3)のとき、船体用制御装置1は、現在の船首方位情報をスラスタ制御装置5から取得して、現在の船首方位と潮流方位との方位差が0度もしくは180度、またはそれ以外の角度かを判定する。0度または180度の場合はステップB6に、それ以外の角度の場合はステップB7に進む。
ステップB6:現在の船首方位と潮流方位との方位差が0度もしくは180度の場合、船体用制御装置1はスラスタ制御装置5に対しスラスタ6を作動する指令を送信し、スラスタ6を作動して船首方位をあらかじめ設定した角度(本実施形態では45度)だけ回転させる。これにより、船首方位と漂流方位(=目標経路の方位)との平行状態を脱する。
ステップB7:次に、船体用制御装置1はクラッチ制御装置3にクラッチ4の嵌指令を送信して、クラッチ4が入り推進機が作動して、船体Aが推進する。
ステップB8:船体Aが推進状態にある時にも、随時GPS航法装置2は最短距離b2を算出し、船体用制御装置1は最短距離情報を受信し記憶する。
ステップB9:これを受けて、船体用制御装置1の制御部12は、船体Aが目標経路に復帰したか否かを判断するため、最短距離b2と設定距離X4との大小を判定する。
ステップB10:そして、(最短距離b2)≦(設定距離X4)の場合に、船体用制御装置1はクラッチ制御装置3にクラッチ4の脱指令を送信して、クラッチ4を脱し船体Aが停止する。その後、スラスタ6を作動する指令を送信し、船首方位をステップB5で検出した船首方位に戻す。以降、ステップB3〜ステップB10−2を繰り返す。なお、これに代えて、船体Aが推進を開始した後、船体Aが目標経路を通過して、再度船体Aと目標経路との最短距離b1が設定距離X3に達したときに船体Aを停止する制御としてもよい。続き、掛かり釣りの制御について説明する。
(掛かり釣り)
ステップB11:掛かり釣りを開始しようとする操船者は、クラッチ4を脱して船体Aを停止し、船体用制御装置1のスイッチ13を掛かり釣りに入れる。
ステップB12:そうすると、スラスタ制御装置5が船体Aの現在船首方位を目標方位として検出し、GPS航法装置2が船体Aの現在位置を目標位置として検出し、船体用制御装置1の記憶部11が目標位置情報および目標方位情報を記憶する。
ステップB13:そして、船体用制御装置1の制御部12が、目標方位から左右にそれぞれ45度ふれた角度で、かつ、目標位置を通る直線で区画された4つの領域(領域1〜4)を設定する。なお、ステップB11に先立ち、船体用制御装置1の入力部から、船体Aが目標位置から離間する許容範囲である設定距離Y3(第3の設定距離:例えば3m、5m、10mなど)、船体Aが目標位置に到達したと判定する範囲である設定距離Y4(第4の設定距離:例えば0m、0.5m、1mなど)を、あらかじめ設定しておく。
ステップB14:船体Aが漂流を開始すると、GPS航法装置2は、随時船体Aの現在位置を検出して目標位置と現在位置との最短距離b2を算出する。そして船体用制御装置1が最短距離情報を受信し記憶部11に格納する。なお、最短距離b2は随時変化するが、その都度、最新の最短距離情報を船体用制御装置1が受信し、記憶部11において最短距離情報が更新される。
ステップB15:そして、船体用制御装置1の制御部12は、記憶部11から最短距離情報および設定距離情報を取り出し、その大小を判定する。この時、(最短距離b2)≦(設定距離Y3)の場合、ステップB14に戻る。一方、(最短距離b2)>(設定距離Y3)の場合は、ステップB16に進む。
ステップB16:(最短距離b2)>(設定距離Y3)のとき、船体用制御装置1の制御部は、現在の船体Aの位置がどの領域にいるかを判定する。船体Aの位置が領域2または4にあるときはステップB17に進み、一方、船体Aの位置が領域1または3にあるときは、ステップB18に進む。
ステップB17:(最短距離b2)>(設定距離Y3)、かつ、船体Aが領域2または4にあるとき、船体用制御装置1はクラッチ制御装置3に対し、クラッチ4を嵌める嵌指令を送信する。そうすると、クラッチ4が入り船体Aが推進する。そして、船体Aが領域1または3に到達するとクラッチを切って船体Aが停止する。次に、ステップB18に進む。
ステップB18:(最短距離b2)>(設定距離Y3)、かつ、船体Aが領域1または3にあるとき、船体用制御装置1はスラスタ制御装置5に対し、スラスタ6を作動させる指令を送信する。そして、スラスタ6が作動して船首方位が目標位置に向く。
ステップB19:船首方位が目標位置に向いた後、船体用制御装置1の制御部12はクラッチ制御装置3にクラッチ4の嵌指令を送信して、クラッチ4が入り推進機が作動し船体Aが推進する。
ステップB20:推進機が作動し、船体Aが推進状態にある時にも、随時GPS航法装置2は最短距離b2を算出し、船体用制御装置1は最短距離情報を受信し記憶する。
ステップB21:これを受けて、船体用制御装置1の制御部は、船体Aが目標位置に復帰したか否かを判断するため、最短距離b2と設定距離Y4との大小を判定する。
ステップB22:そして、(最短距離b2≦設定距離Y4)の場合に、船体用制御装置1はクラッチ制御装置3にクラッチ4の脱指令を送信して、クラッチ4を脱し船体Aを停止する。以降、ステップB14〜ステップB22を繰り返す。
このように、本実施形態の制御2によれば、アンカーが打てない場所でも掛かり釣りができ、潮の流れに沿った目標経路上での流し釣りができる。また、船首方位と目標経路とが平行になった場合にも、船体を回転させて目標経路上に戻すことができる。また、掛かり釣りと流し釣りとをスイッチ等の切替手段によって、簡単に切り替えることができる。
(3)制御3
次に、制御3について、図7、図8を用いて説明する。なお、図7に示す(流し釣り)の制御については、図5の制御2と同様のため、説明を省略する。なお、図7中の符号については、図7の(c1、X5、X6)が、図5の(b1、X3、X4)に対応する。
(掛かり釣り)
ステップC11:掛かり釣りを開始しようとする操船者は、クラッチ4を脱して船体Aを停止し、船体用制御装置1のスイッチ13を掛かり釣りに入れる。
ステップC12:そうすると、潮流センサ8が潮の流れる方位である潮流方位を検出し、GPS航法装置2が船体Aの現在位置を目標位置として検出し、GPS航法装置2が船体用制御装置1を介して潮流方位情報を受信して、船体Aの目標位置から潮流方位と直行する方位に向けた目標経路を算出する。そして、船体用制御装置1の記憶部11が、潮流方位情報および目標経路情報を記憶する。なお、ステップC1に先立ち、船体用制御装置1の入力部14から、船体Aが目標経路から離間する許容範囲である設定距離Y5(第3の設定距離:例えば3m、5m、10mなど)を、あらかじめ設定しておく。
ステップC13:次に、船体用制御装置1はスラスタ制御装置5に対し、スラスタ6を作動させて船体Aの船首方位を潮流方位に向ける指令を送信する。これにより、船首方位が潮流方位、つまり目標経路と直行する方位を向く。以降、スラスタ制御装置5は、船首方位が常時潮流方位を向くように、スラスタ6を制御する。
ステップC14:GPS航法装置2は、随時船体Aの現在位置を検出して目標経路と現在位置との最短距離c2を算出する。そして船体用制御装置1が最短距離情報を受信し記憶部11に格納する。なお、最短距離c2は随時変化するが、その都度、最新の最短距離情報を船体用制御装置1が受信し、記憶部11において最短距離情報が更新される。
ステップC15:そして、船体用制御装置1の制御部12は、記憶部11から最短距離情報および設定距離情報を取り出し、その大小を判定する。この時、(最短距離c2)≦(設定距離Y5)の場合、ステップC14に戻る。一方、(最短距離c2)>(設定距離Y5)の場合は、ステップC16に進む。
ステップC16:(最短距離c2)>(設定距離Y5)のとき、船体用制御装置1がクラッチ制御装置3にクラッチ4の嵌指令を送信して、クラッチ4が入り推進機が作動して、船体Aが推進(前進または後進)する。
ステップC17:船体Aが推進状態にある時にも、随時GPS航法装置2は最短距離c2を算出し、船体用制御装置1は最短距離情報を受信し記憶する。
ステップC18:そして、船体用制御装置1は、最短距離c2と設定距離Y5との大小を判定する。(最短距離c2)≦(設定距離Y5)の場合は、ステップC19に進む。一方、(最短距離c2)>(設定距離Y5)の場合は、ステップC17に戻る。
ステップC19:(最短距離c2)≦(設定距離Y5)の時、船体用制御装置1がクラッチ制御装置3にクラッチ4の脱指令を送信し、クラッチ4を脱し船体Aが停止する。
以降、ステップC14〜ステップC19を繰り返す。なお、目標経路は潮流方位と直行する方位に設定されているので、船体Aは目標位置からそれほどは流されない。
このように、本実施形態の制御3によれば、アンカーが打てない場所でも掛かり釣りができ、潮の流れに沿った目標経路上での流し釣りができる。また、船首方位と目標経路とが平行になった場合にも、船体を回転させて目標経路上に戻すことができる。また、掛かり釣りと流し釣りとをスイッチ等の切替手段によって、簡単に切り替えることができる。
(4)制御4
次に、制御4について、図9、図10を用いて説明する。なお、図9に示す(流し釣り)制御については、図5の制御2と同様のため、説明を省略する。なお、図9中の符号については、図9の(d1、X7、X8)が、図5の(b1、X3、X4)に対応する。
(掛かり釣り)
ステップD11:掛かり釣りを開始しようとする操船者は、クラッチ4を脱して船体Aを停止し、船体用制御装置1のスイッチ13を掛かり釣りに入れる。
ステップD12:そうすると、GPS航法装置2が船体Aの現在位置を目標位置として検出し、船体用制御装置1の記憶部11が目標位置情報を記憶する。なお、ステップD1に先立ち、船体用制御装置1の入力部14から、船体Aが目標位置から離間する許容範囲である設定距離Y7(第3の設定距離:例えば3m、5m、10mなど)、船体Aが目標位置に到達したと判定する範囲である設定距離Y8(第4の設定距離:例えば0m、0.5m、1mなど)、さらに、設定距離Y7と設定距離Y8との間の設定距離Y9(第5の設定距離:例えば2m、4m、8mなど)を、あらかじめ設定しておく。
ステップD13:船体Aが漂流を開始すると、GPS航法装置2は、随時船体Aの現在位置を検出して目標位置と現在位置との最短距離d2を算出する。そして船体用制御装置1が最短距離情報を受信し記憶部11に格納する。なお、最短距離d2は随時変化するが、その都度、最新の最短距離情報を船体用制御装置1が受信し、記憶部11において最短距離情報が更新される。
ステップD14:そして、船体用制御装置1の制御部12は、記憶部11から最短距離情報および第5の設定距離情報を取り出し、その大小を判定する。この時、(最短距離d2)≦(設定距離Y9)の場合、ステップD13に戻る。一方、(最短距離d2)>(設定距離Y9)の場合は、ステップD15に進む。
ステップD15:(最短距離d2)>(設定距離Y9)のとき、船体用制御装置1の制御部12は、船体用制御装置1はスラスタ制御装置5に対し、スラスタ6を作動させる指令を送信する。そうすると、スラスタ6が作動して、船体Aの船首方位を目標位置に向ける。
ステップD16:さらに船体Aは漂流する。そして、船体用制御装置1の制御部12は、船体Aと目標位置との最短距離d2と、設定距離Y7との大小を判定する。この時、(最短距離d2)≦(設定距離Y7)の場合、ステップD16の最初に戻る。一方、(最短距離d2)>(設定距離Y7)の場合は、ステップD17に進む。
ステップD17:(最短距離d2)>(設定距離Y7)のとき、船体用制御装置1はクラッチ制御装置3に対し、クラッチ4を嵌める嵌指令を送信する。そうすると、クラッチ4が入り船体Aが推進する。
ステップD18:船体Aの推進中にあっても、随時GPS航法装置2は最短距離d2を算出し、船体用制御装置1は最短距離情報を受信し記憶する。
ステップD19:そして、船体Aと目標位置との最短距離d2と、設定距離Y8との大小を判定する。(最短距離d2)>(設定距離Y8)の場合はステップD18に戻り、(最短距離d2)≦(設定距離Y8)の場合はステップD20に進む。
ステップD20:(最短距離d2)≦(設定距離Y8)の場合に、船体用制御装置1はクラッチ制御装置3にクラッチ4の脱指令を送信して、クラッチ4を脱し船体Aが停止する。以降、ステップD13〜ステップD20を繰り返す。
このように、本実施形態の制御4によれば、アンカーが打てない場所でも掛かり釣りができ、潮の流れに沿った目標経路上での流し釣りができる。また、船首方位と目標経路とが平行になった場合にも、船体を回転させて目標経路上に戻すことができる。また、掛かり釣りと流し釣りとをスイッチ等の切替手段によって、簡単に切り替えることができる。
(5)制御5
次に、制御5について、図11、図12を用いて説明する。
(流し釣り)
ステップE1:流し釣りを開始しようとする操船者は、クラッチ4を脱して船体Aを停止し、船体用制御装置1のスイッチ13を流し釣りに入れる。
ステップE2:そうすると、スラスタ制御装置3が現在の船首方位を目標方位として、GPS航法装置2が船体Aの現在位置を目標位置として検出する。そして、船体用制御装置1の記憶部11が目標方位情報、目標位置情報を記憶する。また、ステップE1に先立ち、船体用制御装置1の入力部から、船体Aが目標経路から離間する許容範囲である設定距離X9(第1の設定距離:例えば3m、5m、10mなど)、船体Aが目標経路から設定距離X9だけ離間した後に船体Aを推進させる設定距離X10(第2の設定距離:例えば3m、5m、10mなど)を、あらかじめ設定しておく。なお、設定距離X9と設定距離X10とを同じ距離に設定してもよいし、異なる距離としてもよく、またステップE1〜ステップE9の制御の途中に変更することもできる。
ステップE3:船体Aが漂流を開始すると、船体用制御装置1はスラスタ制御装置5に対し、スラスタ6を作動させて船体Aの船首方位を常時目標方位に向ける指令を送信する。これにより、スラスタ制御装置5は、船首方位が常時目標方位を向くようにスラスタ6を制御し、船体Aは、船首方位を目標方位に維持したまま流される。
ステップE4:また、GPS航法装置2は、随時船体Aの現在位置を検出して目標位置と現在位置との最短距離e1を算出する。そして船体用制御装置1が最短距離情報を受信し記憶部11に格納する。なお、最短距離e1は随時変化するが、その都度、最新の最短距離情報を船体用制御装置1が受信し、記憶部11において最短距離情報が更新される。
ステップE5:船体用制御装置1の制御部12は、記憶部11から最短距離情報および設定距離情報を取り出し、その大小を判定する。この時、(最短距離e1)≦(設定距離X9)の場合、ステップE4に戻る。一方、(最短距離e1)>(設定距離X9)の場合は、ステップE6に進む。
ステップE6:(最短距離e1)>(設定距離X9)のとき、船体用制御装置1がクラッチ制御装置3にクラッチ4の嵌指令を送信して、クラッチ4が入り推進機が作動して、船体Aが推進する。
ステップE7:そして、船体Aが設定距離X10だけ推進する。
ステップE8:船体Aが設定距離X10だけ推進後、船体用制御装置1がクラッチ制御装置3にクラッチ4を脱する指令を送信する。そうすると、クラッチ4が脱され船体Aが停止する。そして、船体Aは漂流状態に戻る。
ステップE9:また、ステップE8とほぼ同時に、GPS航法装置2がそのときの船体Aの位置を検知し、船体用制御装置1は船体Aの現在位置情報を取得し、これを目標位置情報として従前の目標位置情報を更新する。以降、ステップE4〜ステップE9を繰り返す。なお、船体Aの船首方位については流し釣り制御を終了するまで引き続き目標方位に維持される。次に、掛かり釣りの制御について説明する。
(掛かり釣り)
ステップE11:掛かり釣りを開始しようとする操船者は、クラッチ4を脱して船体Aを停止し、船体用制御装置1のスイッチ13を掛かり釣りに入れる。
ステップE12:そうすると、スラスタ制御装置3が潮の流れる潮流方位を潮流センサによって検出し、GPS航法装置2が船体Aの現在位置を目標位置として検出し、船体Aの目標位置から潮流方位と直行する方位に向けた目標経路を算出する。そして、船体用制御装置1の記憶部11が、潮流方位情報および目標経路情報を記憶する。なお、ステップE11に先立ち、船体用制御装置1の入力部14から、船体Aが目標経路から離間する許容範囲である設定距離Y10(例えば3m、5m、10mなど)、船体Aが目標経路に到達したと判定する範囲である設定距離Y11(例えば0m、0.5m、1mなど)をあらかじめ設定しておく。
ステップE13:次に、船体用制御装置1はスラスタ制御装置5に対し、スラスタ6を作動させて船体Aの船首方位を潮流方位に向ける指令を送信する。これにより、船首方位が潮流方位、つまり目標経路と直行する方位を向く。以降、スラスタ制御装置5は、船首方位が常時潮流方位を向くように、スラスタ6を制御する。
ステップE14:船体Aが漂流を開始すると、GPS航法装置2は、随時船体Aの現在位置を検出して目標経路と現在位置との最短距離e2を算出する。そして船体用制御装置1が最短距離情報を受信し記憶部11に格納する。なお、最短距離e2は随時変化するが、その都度、最新の最短距離情報を船体用制御装置1が受信し、記憶部11において最短距離情報が更新される。
ステップE15:そして、船体用制御装置1の制御部12は、記憶部11から最短距離情報および設定距離情報Y10を取り出し、その大小を判定する。この時、(最短距離e2)≦(設定距離Y10)の場合、ステップE14に戻る。一方、(最短距離e2)>(設定距離Y10)の場合は、ステップE16に進む。
ステップE16:(最短距離e2)>(設定距離Y10)のとき、船体用制御装置1がクラッチ制御装置3にクラッチ4の嵌指令を送信して、クラッチ4が入り推進機が作動して、船体Aが前進する。
ステップE17:船体Aの推進中にあっても、随時GPS航法装置2は最短距離e2を算出し、船体用制御装置1は最短距離情報を受信し記憶する。
ステップE18:そして、船体用制御装置1は、船体Aと目標経路との最短距離e2と設定距離Y11との大小を判定する。この時、(最短距離e2)>(設定距離Y11)の場合、ステップE17に戻る。一方、(最短距離e2)≦(設定距離Y11)の場合は、ステップE19に進む。
ステップE19:(最短距離e2)≦(設定距離Y11)となると、船体用制御装置1は、クラッチ制御装置3に指令を出し、クラッチ制御装置3がクラッチ4を脱する。これにより船体Aが停止する。そして、船体Aは漂流状態に戻る。以降、ステップE13〜ステップE19を繰り返す。
このように、本実施形態の制御5によれば、目標位置を随時更新することで、目標経路を算出せずとも、流し釣りを行うことができる。また、船首方位を常時漂流方位に対向する方位に維持することで、アンカーが打てない場所でも掛かり釣りをすることができる。また、掛かり釣りと流し釣りとをスイッチ等の切替手段によって、簡単に切り替えることができる。
(6)制御6
次に、制御6について、図13、図14を用いて説明する。なお、(流し釣り)制御については、図13の制御5と同様のため、説明を省略する。図13中の符号については、図11の(e1、X9、X10)が、図13の(f1、X11、X12)に対応する。
(掛かり釣り)
ステップF11:流し釣りを開始しようとする操船者は、クラッチ4を脱して船体Aを停止し、船体用制御装置1のスイッチ13を掛かり釣りに入れる。
ステップF12:そうすると、GPS航法装置2が船体Aの現在位置を目標位置として検出する。そして、船体用制御装置1の記憶部11が目標位置情報を記憶する。また、ステップF11に先立ち、船体用制御装置1の入力部14から、船体Aが目標経路から離間する許容範囲である設定距離Y12(第3の設定距離:例えば3m、5m、10mなど)、船体Aが目標経路から設定距離Y12だけ離間した後に船体Aを推進させる設定距離Y13(第4の設定距離:例えば3m、5m、10mなど)を、あらかじめ設定しておく。なお、設定距離Y12と設定距離Y13とを同じ距離に設定してもよいし、異なる距離としてもよく、またステップF11〜ステップF25の制御の途中に変更することもできる。
ステップF13:船体Aが漂流を開始すると、GPS航法装置2は、随時船体Aの現在位置を検出して目標経路と現在位置との最短距離f2を算出する。そして船体用制御装置1が最短距離情報を受信し記憶部11に格納する。なお、最短距離f2は随時変化するが、その都度、最新の最短距離情報を船体用制御装置1が受信し、記憶部11において最短距離情報が更新される。
ステップF14:船体用制御装置1の制御部12は、記憶部11から最短距離情報および設定距離情報を取り出し、その大小を判定する。この時、(最短距離f2)≦(設定距離Y12)の場合、ステップF13に戻る。一方、(最短距離f2)>(設定距離Y12)の場合は、ステップF15に進む。
ステップF15:(最短距離f2)>(設定距離Y12)のとき、船体用制御装置1はスラスタ制御装置5に対し、スラスタ6を作動させて船体Aの船首方位を常時当初目標位置に向ける指令を送信する。これにより、スラスタ制御装置5は、船首方位が常時当初目標位置を向くようにスラスタ6を制御される。
ステップF16:続き、船体用制御装置1がクラッチ制御装置3にクラッチ4の嵌指令を送信して、クラッチ4が入り推進機が作動して、船体Aが推進する。
ステップF17:そして、船体Aが設定距離Y13だけ推進する。
ステップF18:船体Aが設定距離Y13だけ推進すると、船体用制御装置1がクラッチ制御装置3にクラッチ4を脱する指令を送信する。そうすると、クラッチ4が脱され船体Aが停止する。そして、船体Aは漂流状態に戻る。
ステップF19:また、ステップF18とほぼ同時に、GPS航法装置2がそのときの船体Aの位置を検知し、船体用制御装置1は船体Aの現在位置情報を取得し、これを目標位置情報として従前の目標位置情報を更新する。
ステップF20:船体Aが再度漂流を開始すると、GPS航法装置2は、随時船体Aの現在位置を検出して目標経路と現在位置との最短距離f2を算出する。そして船体用制御装置1が最短距離情報を受信し記憶部11に格納する。
ステップF21:船体用制御装置1の制御部12は、記憶部11から最短距離情報および設定距離情報を取り出し、その大小を判定する。この時、(最短距離f2)≦(設定距離Y12)の場合、ステップF20に戻る。一方、(最短距離f2)>(設定距離Y12)の場合は、ステップF22に進む。
ステップF22:(最短距離f2)>(設定距離Y12)のとき、船体用制御装置1がクラッチ制御装置3にクラッチ4の嵌指令を送信して、クラッチ4が入り推進機が作動して、船体Aが推進する。
ステップF23:そして、船体Aが設定距離Y13だけ推進する。
ステップF24:船体Aが設定距離Y13だけ推進すると、船体用制御装置1がクラッチ制御装置3にクラッチ4を脱する指令を送信する。そうすると、クラッチ4が脱され船体Aが停止する。そして、船体Aは漂流状態に戻る。
ステップF25:また、ステップF24とほぼ同時に、GPS航法装置2がそのときの船体Aの位置を検知し、船体用制御装置1は船体Aの現在位置情報を取得し、これを目標位置情報として従前の目標位置情報を更新する。以降、ステップF20〜ステップF25を繰り返す。なお、船体Aの船首方位については掛かり釣り制御を終了するまで引き続きステップF15で設定された方位に維持される。なお、この制御において船体Aは、目標位置から一旦漂流した後に、船***置から目標位置に向けて船首方位を維持される。よって、船体Aは、船体Aが漂流する漂流経路にほぼ沿うように流され、また漂流経路にほぼ沿うように推進するため、船体Aはほぼ目標位置の近傍に復帰することとなる。したがって、操船者は掛かり釣りをすることができる。
このように、本実施形態の制御6によれば、目標位置を随時更新することで、目標経路を算出せずとも、流し釣りを行うことができ、また、アンカーが打てない場所でも掛かり釣りをすることができる。また、掛かり釣りと流し釣りとをスイッチ等の切替手段によって、簡単に切り替えることができる。
以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。例えば、これら各制御プログラムを1つの船体用制御装置に組み込み、スイッチなどにより切替可能に構成してもよい。また、船体用制御装置にGPSなどを組み込み、船***置情報の取得や目標経路の算出などを船体用制御装置が行うこととすることもできる。
A 船体
1 船体用制御装置
11 記憶部
12 制御部
13 スイッチ
14 入力部
15 表示部
2 GPS航法装置
3 クラッチ制御装置
4 クラッチ
5 スラスタ制御装置
6 スラスタ
7 エンジン
8 潮流センサ

Claims (15)

  1. クラッチと、スラスタと、を備えた船体における船体用制御装置であって、
    前記クラッチを脱して前記船体を停止した状態における、前記船体の目標位置情報を取得する手段と、前記船体の目標船首方位情報を取得する手段と、
    現在の船体の現在位置情報を取得する手段と、
    現在の船体の現在船首方位情報を取得する手段と、
    前記目標位置と現在の船体の位置との最短距離を取得する手段と、を備え、
    現在の船首方位を前記目標船首方位に常時一致するようにスラスタを制御する第1のスラスタ制御手段と、前記目標位置と船体との最短距離が第1の設定距離に達したときに前記クラッチを嵌めて船体を推進させ、船体が第2の設定距離推進したときに前記クラッチを脱して船体を停止させる第1のクラッチ制御手段と、前記目標位置を、船体が第2の設定距離推進したときの船体の位置に更新する目標位置更新手段と、を有し、更新した目標位置に基づいて前記第1のクラッチ制御手段を実行する第1の船体制御手段
    をさらに備えることを特徴とする船体用制御装置。
  2. 請求項1において、
    目標位置と船体との最短距離が第3の設定距離に達したときに、現在の船首方位を前記目標位置に向けて常時この船首方位を維持する第2のスラスタ制御手段と、前記クラッチを嵌めて船体を推進させ、船体が第4の設定距離推進したときに前記クラッチを脱して船体を停止させる第2のクラッチ制御手段と、前記目標位置を、船体が第4の設定距離推進したときの船体の位置に更新する目標位置更新手段と、を有し、更新した目標位置に基づいて前記第2のクラッチ制御手段を実行する第2の船体制御手段をさらに備え、
    前記第1の船体制御手段と第2の船体制御手段とを切り替える切替手段を具備することを特徴とする船体用制御装置。
  3. クラッチと、スラスタと、を備えた船体における船体の制御方法であって、
    前記クラッチを脱して前記船体を停止した状態における、前記船体の目標位置情報を取得するステップと、前記船体の目標船首方位情報を取得するステップと、
    現在の船体の現在位置情報を取得するステップと、
    現在の船体の現在船首方位情報を取得するステップと、
    前記目標位置と現在の船体の位置との最短距離を取得するステップと、を備え、
    現在の船首方位を前記目標船首方位に常時一致するようにスラスタを制御する第1のスラスタ制御ステップと、前記目標位置と船体との最短距離が第1の設定距離に達したときに前記クラッチを嵌めて船体を推進させ、船体が第2の設定距離推進したときに前記クラッチを脱して船体を停止させる第1のクラッチ制御ステップと、前記目標位置を、船体が第2の設定距離推進したときの船体の位置に更新する目標位置更新ステップと、を有し、更新した目標位置に基づいて前記第1のクラッチ制御ステップを実行する第1の船体制御ステップをさらに備えることを特徴とする船体の制御方法。
  4. 請求項3において、
    目標位置と船体との最短距離が第3の設定距離に達したときに、現在の船首方位を前記目標位置に向けて常時この船首方位を維持する第2のスラスタ制御ステップと、前記クラッチを嵌めて船体を推進させ、船体が第4の設定距離推進したときに前記クラッチを脱して船体を停止させる第2のクラッチ制御ステップと、前記目標位置を、船体が第4の設定距離推進したときの船体の位置に更新する目標位置更新ステップと、を有し、更新した目標位置に基づいて前記第2のクラッチ制御ステップを実行する第2の船体制御ステップをさらに備え、
    前記第1の船体制御手段と第2の船体制御手段とを切り替える切替ステップを具備することを特徴とする船体の制御方法。
  5. クラッチと、スラスタと、を備えた船体における船体用制御装置であって、
    前記クラッチを脱して前記船体を停止した状態における、前記船体の目標位置情報を取得する手段と、潮の流れに基づき算出した目標経路情報を取得する手段と、前記船体の目標船首方位情報を取得する手段と、
    現在の船体の現在位置情報を取得する手段と、
    現在の船体の現在船首方位情報を取得する手段と、
    前記目標経路と現在の船体の位置との最短距離を取得する手段と、
    前記目標位置と現在の船体の位置との最短距離を取得する手段と、
    前記目標経路と船体との最短距離が第1の設定距離に達したときに、前記クラッチを嵌めて船体を前進または後進させ、該最短距離が前記第1の設定距離以下である第2の設定距離に達したときに、前記クラッチを脱して船体を停止する第1のクラッチ制御手段と、
    前記目標位置と船体との最短距離が第3の設定距離に達したときに、前記クラッチを嵌めて船体を前進または後進させ、該最短距離が前記第3の設定距離以下である第4の設定距離に達したときに、前記クラッチを脱して船体を停止させる第2のクラッチ制御手段と、
    前記第1のクラッチ制御手段と前記第2の制御手段とを切り替える切替手段と、を備えることを特徴とする船体用制御装置。
  6. 請求項5において、
    潮の流れを取得する手段と、
    前記目標位置を起点として潮の流れに沿った直線を漂流経路として取得する漂流経路情報取得手段と、を備え、
    前記漂流経路情報を前記目標経路情報として用いることを特徴とする船体用制御装置。
  7. 請求項5または6において、
    現在の船首方位を前記目標船首方位に常時一致するようにスラスタを制御するスラスタ制御手段を備えることを特徴とする船体用制御装置。
  8. 請求項5または6において、
    前記目標経路と船体との最短距離が、前記第1の設定距離に達したときに、前記目標船首方位と現在の船首方位とが一致するようにスラスタを制御するスラスタ制御手段を備え、
    前記スラスタ制御に続き、前記第1のクラッチ制御を実行することを特徴とする船体用制御装置。
  9. 請求項5または6において、
    前記目標経路情報における方位情報と前記現在船首方位情報とに基づき、これらの方位差が0度または180度か否かを判定する判定手段と、
    前記方位差が0度または180度である場合に、船首を前記方位差があらかじめ設定した方位差となるように前記スラスタを制御するスラスタ制御手段と、
    を備えることを特徴とする船体用制御装置。
  10. 請求項5または6において、
    前記目標位置と船体との最短距離が前記第3の設定距離に達したときに、前記目標位置を起点に前記目標方位から左右に45度ずつふれた角度で、前記目標位置を通り前記目標位置を中心に直交する2本の直線によって区画される4つの領域を形成する手段と、
    前記目標位置を起点に前記目標方位側および目標方位の反対側の区画をA区画とし、それ以外の区画をB区画として、船体がA区画に位置する場合に、船首または船尾が前記目標位置に向くようにスラスタを制御するスラスタ制御手段と、を備え、
    前記スラスタ制御に続き、前記第2のクラッチ制御を実行することを特徴とする船体用制御装置。
  11. 請求項10において、
    現在の船体がB区画に位置する場合に、前記クラッチを嵌めて、船体がA区画に入るまで船体を前進または後進させる第3のクラッチ制御手段を備えることを特徴とする船体用制御装置。
  12. 請求項5において、
    潮の流れを取得する手段と、
    前記目標位置を起点として潮の流れに直行する直線を漂流経路として取得する漂流経路情報取得手段と、
    現在の船首方位を漂流経路と直行する方位に常時一致するようにスラスタを制御するスラスタ制御手段と、を備え、
    前記漂流経路情報を前記目標経路情報として用いることを特徴とする船体用制御装置。
  13. 請求項5または6において、
    前記第2のクラッチ制御手段が、
    さらに前記第4の設定距離以上で前記第3の設定距離以下である第5の設定距離を有し、
    目標位置と船体との最短距離が前記第5の設定距離に達したときに、前記船首方位を前記目標位置に向けるよう前記スラスタを制御し、前記第3の設定距離に達したときに、前記クラッチを嵌めて船体を前進または後進させ、該最短距離が前記第3の設定距離以下で
    ある第4の設定距離に達したときに、前記クラッチを脱して船体を停止させるクラッチ制御手段である、ことを特徴とする船体用制御装置。
  14. クラッチと、スラスタと、を備えた船体における船体の制御方法であって、
    前記クラッチを脱して前記船体を停止した状態における、潮の流れに基づき算出した目標経路情報を取得するステップと、前記船体の目標位置情報を取得するステップと、前記船体の目標船首方位情報を取得するステップと、
    現在の船体の現在位置情報を取得するステップと、
    現在の船体の現在船首方位情報を取得するステップと、
    前記目標経路と現在の船体の位置との最短距離を取得するステップと、
    前記目標位置と現在の船体の位置との最短距離を取得するステップと、
    前記目標経路と船体との最短距離が第1の設定距離に達したときに、前記クラッチを嵌めて船体を前進または後進させ、該最短距離が前記第1の設定距離以下である第2の設定距離に達したときに、前記クラッチを脱して船体を停止させる第1のクラッチ制御ステップと、
    前記目標位置と船体との最短距離が第3の設定距離に達したときに、前記クラッチを嵌めて船体を前進または後進させ、該最短距離が前記第3の設定距離以下である第4の設定距離に達したときに、前記クラッチを脱して船体を停止させる第2のクラッチ制御ステップと、
    前記第1のクラッチ制御ステップと前記第2の制御ステップとを切り替える切替ステップと、
    を備えることを特徴とする船体の制御方法。
  15. 請求項14において、
    前記船体が流される漂流方位を取得するステップと、
    前記目標地点を起点として前記漂流方位に沿った直線を漂流経路として取得する漂流経路情報取得ステップと、を備え、
    前記漂流経路情報を前記目標経路情報として用いることを特徴とする船体の制御方法。
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